Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)
11. szám - Bikfalvi István: Irányítástechnika a víz- és szennyvíztisztításban. A redoxpotenciál és mérése
510 Hidrológiai Közlöny 1970. 11. sz. Bikfalvi I.: A redoxpotenciál és mérése a-f 0,5 h IVfölötti redoxpotenciát lmutató anyagok oxidáló tulajdonságúak, a nulla Volt alattiak pedig redukáló hatásúak. 4. A redoxpotenciál alkalmazási lehetőségei Az előzőek alapján megállapítható, hogy a redoxpotenciál mérése xitján nem annyira koncentrációmeghatározást, hanem inkáhh állapotmeghatározást tudunk elérni. Ennek két alapvető fajtája ismeretes. 4.1. Rendszer állapotának meghatározása A 2. pontban vázoltuk, hogy az aerob (élővíz) és anaerob (rothadás) körülmények lényegében oxidatív ill. reduktív körülményeket jelentenek. Ennek megfelelően a természetes (élő) víz vagy szennyvíz redoxpotenciáljának mérésével (a 3.3 pont és a 2. ábra alapján) meghatározhatjuk, hogy biológiailag az adott rendszer milyen állapotban van. Ennek nagy jelentőségét egyre több kutató ismeri fel és ezen a területen már számos gyakorlati eredmény is született. 4.2. Reakció állapotának meghatározása Olyan vízkezelési folyamatok meghatározása, melyek során redoxreakció történik (cianidoxidáció, kromátredukció, biológiai oxidáció stb.), a redoxpotenciál mérését szintén eredményesen alkalmazhatjuk. A folyamat ugyanis —- lényegét tekintve — ipari körülmények közt és méretekben történő redox titrálás. Ha például oxidációt végzünk, akkor a redoxpotenciál a 3. ábra szerint változik. Kezdetben ugyanis a titrálandó (pl. cianid) anyag redukált formája van csak jelen, a redoxpotenciál alacsony. A titráló anyag (pl. hipoklorit) lassú adagolásával a titrálandó anyag oxidált formájának koncentrációja (az oxidáció következtében) a redukált forma koncentrációjának rovására állandóan növekszik. A redoxpotenciál ennek megfelelően az 1. ábrához hasonló görbe mentén változik (jellemzője E 0 0, a titrálandó anyag normálpotenciálja). Az ekvivalenciapontban már a titrálandónak csak oxidált formája van és ettől kezdve további adagolásra minőségi változás áll elő, a titrálandó redoxrendszert a titráló redoxrendszer váltja fel és újból az 1. ábrához hasonló görbét kapunk, de már E n l normálpotenciállal. Az ekvivalenciapontban tehát ugrás történik. Gyakorlatilag oxidáció esetén a 4. ábra, redukció esetén az 5. ábra szerinti görbét kapjuk. Ha ezek után az adagolás szabályozásával mindig gondoskodunk róla, hogy a redoxpotenciál, a „C" pontban legyen, akkor biztosak lehetünk arról, hogy a reagens van csekély feleslegben, azaz az oxidáció, ill. redukció teljes mértékben végbement. A redoxpotenciál ebben az esetben tehát a reakció állapotát mutatja meg. 5. A redoxpotenciál gyakorlati mérése 5.1. A mérés módja A mérés elektródokat, befoglaló elektródszerelvényt és mérőműszert igényel. Redoxelektródaként nemesfém vagy szén (grafit) jöhet számításba (hiszen feltétel, hogy indifferens legyen). A tapasztalatok szerint az aranyelektród a legkülönbözőbb körülmények között jó tulajdonságú és ipari gyakorlatban jól használható. A felület tisztántartása érdekében (olaj, zsír, csapadékkiválás gátlása) segédelektróddal a mérőelektródon csekély (100—200 mikroamper) váltóáramot vezetnek át, mely elektrolitikus úton végez tisztítást. A laboratóriumban használatos platinaelektród ipari gyakorlatban nem vált be. Szakemberek viszont nagy jövőt jósolnak a szénelektródnak, mely igen kedvező tulajdonságú, de ennél jelenleg még nedvszívás okozta gyakorlati problémákkal küzdenek. A mérőelektród mellett szükséges vonatkoztató elektród is (hiszen a méréshez két elektródot kell a folyadékba meríteni). Ez vagy a pH-mérésnél is használatos kalomelektród vagy üvegelektród. Titráló anyag [ml] 4. ábra Titráló anyag [ml] 5. ábra Ekvivalencia Titráló anyag [ml] 3. ábra
